一种基于地面数字电视信号的低空目标预警系统及其实现方法与流程

文档序号：16202752发布日期：2018-12-08 06:46阅读：173来源：国知局

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本发明涉及一种低空目标预警系统及其实现方法，具体涉及一种采用地面数字电视信号进行低空目标预警的系统及其实现方法，属于安防技术领域。

背景技术

低空目标预警系统是一类能够对在地球表面近距离运动的目标进行探测并获取其二维图像的系统，在国防领域有着广泛的应用。

现有的低空目标预警相关的技术方案如《cn-106199591-探测精度高的低空预警雷达》，《cn105974408一种低空预警雷达》等皆采用主动式光电信号，其缺点主要包括：

(1)上述系统属于主动式系统，系统包括发射机和接收机，成本较高。

(2)上述系统的照射角度单一，对隐身目标的侦察能力较弱。

因此，如何降低系统价格以及如何提高对隐身目标的侦察能力是亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是：提供一种基于地面数字电视信号的低空目标预警系统及其实现方法，以解决系统价格高，侦察能力弱的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于地面数字电视信号的低空目标预警系统，其特征在于，包括：

信号接收模块，用于接收来自地面数字电视基站发射的第一射频信号以及从观测区域返回的第二射频信号，经放大、滤波、模数转换后输出第一信号和第二信号；

通信模块，用于将信号接收模块输出的第一信号和第二信号传输至软件模块；

软件模块，包括第一子模块，第二子模块，第三子模块，第四子模块，第五子模块，第六子模块，第七子模块，第八子模块，第九子模块，第十子模块，第十一子模块，第十二子模块，第十三子模块，其中：

所述第一子模块，用于将所述信号接收模块输出的第一信号和第二信号从射频信号转换到基带信号，产生第一基带信号和第二基带信号；

所述第二子模块，用于对所述第一基带信号进行第一处理，进行前置信号同步，消除频率误差，完成信道特征重构，完成相位补偿，输出第一处理信号；

所述第三子模块，用于对所述第一处理信号进行第二处理，消除电压偏移，消除正交失配，时隙重组，输出第二处理信号；

所述第四子模块，用于对所述第二处理信号进行第三处理，完成信道频率响应补偿、解扰码，输出第三处理信号；

所述第五子模块，用于对所述第三处理信号进行第四处理，完成资源反映射、星座反映射，输出第四处理信号；

所述第六子模块，用于对所述第四处理信号进行第五处理，完成符号解交织、级联解码，输出第五处理信号；

所述第七子模块，用于对所述第五处理信号进行调制编码处理并结合地面数字电视信号的时隙结构，输出参考信号；

所述第八子模块，用于对第七子模块输出的参考信号以及第一子模块输出的第二基带信号进行一维时域滤波处理，获取第六处理信号；

所述第九子模块，用于对第六处理信号进行平均差处理和时间延迟处理，输出第七处理信号；

所述第十子模块，用于对第七处理信号进行累积处理和相位补偿处理，输出第八处理信号；

所述第十一子模块，用于对第八处理信号进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个地面数字电视基站接收到的信号，其中n≥2，依次按照上述第二子模块到第十子模块的处理流程，分别获得第二、......、第n图像；

所述第十二子模块，用于对所述第一、第二、......、第n图像进行图像聚合，获得低空目标图像；

所述第十三子模块，通过对低空目标图像中的目标形状、位置、姿态进行提取，获得预警信息。

进一步地，所述第二子模块，包括前置信号同步组件，频率补偿组件，信道特征重构组件，相位补偿组件，其中：

所述前置信号同步组件用于获取第一基带信号中前置信号的位置，并进行补偿，获得第一同步信号；

所述频率补偿组件用于获取第一同步信号频率偏移，并进行补偿，获得第二同步信号；

所述信道特征重构组件用于获取第二同步信号中数字电视业务流数据所在位置的数据信号频率响应；

所述相位补偿组件用于对所述第二同步信号和所述数据信号频率响应进行滤波，获得第一处理信号。

进一步地，所述第三子模块，包括电压偏移补偿组件，正交失配补偿组件，时隙重组组件，其中：

所述电压偏移补偿组件用于获取所述第一处理信号的采样时间偏移，并进行补偿；

所述正交失配补偿组件用于获取所述电压偏移补偿组件输出信号正交分量和差分分量的失配，并进行补偿；

所述时隙重组组件用于对所述正交失配补偿后的信号进行矩阵化处理，获得第二处理信号。

进一步地，所述第四子模块包括多载波解调制组件，信道频率响应补偿组件，解扰码组件，其中：

所述多载波解调制组件对所述第二处理信号进行多载波解调制，将多路多载波信号变换为单路基带信号，获得多载波解调制信号；

所述信道频率响应补偿组件使用所述多载波解调制组件输出的多载波解调制信号进行频率补偿处理，获得频率响应补偿信号；

所述解扰码组件对所述频率响应补偿信号进行解扰码处理，获得第三处理信号。

进一步地，所述第五子模块包括资源反映射组件，星座反映射组件，其中：

所述资源反映射组件用于获取第三处理信号中地面数字电视业务流数据；

所述星座反映射组件对所述地面数字电视业务流数据进行符号码流匹配，获得第四处理信号。

进一步地，所述第六子模块包括符号解交织组件和级联解码组件，其中：

所述符号解交织组件对所述第四处理信号进行矩阵操作，获得解交织后的信号；

所述级联解码组件将解交织后的信号进行级联解码，获得第五处理信号。

进一步的，所述第七子模块包括时隙结构生成组件和资源映射组件，其中：

所述时隙结构生成组件产生地面数字电视信号的时隙信号；

所述资源映射组件将第五处理信号和所述时隙信号进行资源映射，获得参考信号。

进一步的，所述第八子模块包含距离向滤波组件，对所述参考信号和所述第二基带信号，以行为单位，进行一维时域滤波，获得第六处理信号。

进一步的，所述第九子模块包括第一计算组件和第二计算组件，其中：

所述第一计算组件计算第六处理信号相邻行对应位置的数值的平均差，获得平均差向量；

所述第二计算组件对所述第六处理信号，以行为单位，以平均差向量的值为参考值，进行信号时间延迟处理，获得第七处理信号。

进一步的，所述第十子模块包括第三计算组件和第四计算组件，其中：

所述第三计算组件对所述第七处理信号相邻行对应位置的数值进行乘加计算，获得累积向量；进而对所述累积向量归一化，获得归一化累积向量，进而将归一化累积向量进行角度计算，获得角度向量；

所述第四计算组件对所述第七处理信号，以行为单位，以角度向量为参考值，进行信号相位补偿，获得第八处理信号。

进一步的，所述第十一子模块包括傅立叶逆变换组件和存储组件，其中：

所述傅立叶逆变换组件，对所述第八处理信号，以列为单位，进行傅立叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个地面数字电视基站接收到的信号，其中n≥2，依次按照从所述第二子模块到所述第十子模块的处理流程，分别获得第二、……、第n图像；

所述存储组件分别对第一、第二、……、第n图像进行存储。

进一步的，所述第十二子模块包括分割组件和聚合组件，其中：

所述分割组件分别对第一、第二、……、第n图像进行分割，获得主要区域图像和次要区域图像；

所述聚合组件对所述主要区域图像和次要区域图像进行聚合计算，获得低空目标图像。

一种基于地面数字电视信号的低空目标预警系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)所述低空目标预警系统搭载在地面上，用于接收所述第一射频信号的第一天线和接收所述第二射频信号的第二天线均指向天空，系统启动，所述低空目标预警系统开始工作；

(2)所述通信模块将第一信号和第二信号采集起来，并传输至所述软件模块；

(3)所述第一子模块对所述第一信号和所述第二信号进行频率转换，从射频信号转换到基带信号，获得第一基带信号和第二基带信号；

(4)所述第二子模块对所述第一基带信号进行第一处理，进行前置信号同步，消除频率误差，完成信道特征重构，完成相位补偿，输出第一处理信号；

(5)所述第三子模块对所述第一处理信号进行第二处理，进行消除电压偏移，消除正交失配，时隙重组，输出第二处理信号；

(6)所述第四子模块对所述第二处理信号进行第三处理，完成信道频率响应补偿、解扰码，输出第三处理信号；

(7)所述第五子模块对所述第三处理信号进行第四处理，完成资源反映射、星座反映射，输出第四处理信号；

(8)所述第六子模块对所述第四处理信号进行第五处理，完成符号解交织、级联解码，输出第五处理信号；

(9)所述第七子模块对所述第五处理信号进行调制编码处理并结合地面数字电视信号的时隙结构，输出参考信号；

(10)所述第八子模块对第七子模块输出的参考信号以及第一子模块输出的第二基带信号进行一维时域滤波处理，获取第六处理信号；

(11)所述第九子模块对第六处理信号进行平均差处理和时间延迟处理，输出第七处理信号；

(12)所述第十子模块对第七处理信号进行累积处理和相位补偿处理，输出第八处理信号；

(13)所述第十一子模块对第八处理信号进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个地面数字电视基站接收到的信号，其中n≥2，依次按照上述第二子模块到第十子模块的处理流程，分别获得第二、……、第n图像；

(14)所述第十二子模块对所述第一、第二、……、第n图像进行图像聚合，获得低空目标图像；

(15)所述第十三子模块通过对低空目标图像中的目标形状、位置、姿态进行提取，获得预警信息。

进一步地，所述第二子模块的实现方法包括：

s200，构造本地地面数字电视信号前置信号，具体包括：根据地面数字电视协议，依次产生信号标识和同步信号；信号标识和同步信号均为伪随机码；进而对所述信号标识和所述同步信号进行级联，获得本地地面数字电视信号前置信号；

s210，对所述第一基带信号进行前置信号同步，具体包括：将所述第一基带信号与所述本地地面数字电视信号前置信号进行时域滤波，获得第一峰值信号，第二峰值信号和第三峰值信号；

s220，分别提取第一峰值信号和第二峰值信号，第三峰值信号和第二峰值信号对应的位置，去除所述第一基带信号中的第二峰值信号对应位置前的所有信号，保留后面的所有信号，获得第一同步信号；

s230，依次获取第一峰值信号的角度信息，第二峰值信号的角度信息和第三峰值信号的角度信息，获得角度信息向量；进而对所述角度信息向量进行差分运算，获得频率偏移信息向量；进而对所述频率偏移信息向量进行均值处理，获得频率偏移；进而对所述第一同步信号去除所述频率偏移，获得第二同步信号；

s240，对所述前置信号对应位置进行信道特征提取，具体包括：提取所述第二同步信号中前置信号，与所述本地地面数字电视信号前置信号和地面数字电视信号前置信号基站发射功率进行对比处理，获取前置信号信道特征向量；

s250，对所述地面数字电视业务流数据位置进行信道特征提取，具体包括：以前置信号时间采样点为基本时间向量，以一个时隙中业务流数据时间采样点为待求时间向量，对所述前置信号信道特征向量进行线性外插值，获得数据信号特征向量；

s260，获取所述第二同步信号地面数字电视业务流数据，具体包括：对所述第二同步信号中时间采样点在前置信号长度以前的信号去除，留下地面数字电视业务流数据，亦称为第一处理信号。

进一步的，所述第三子模块的实现方法包括：

s300，对所述第一处理信号进行电压偏移估计，具体包括：对所述第一处理信号，按照一个地面数字电视信号时隙为处理单位，计算其均方根幅度值，获得电压偏移；进而对所述第一处理信号减去所述电压偏移，获得第一补偿信号；

s310，对所述第一补偿信号进行正交失配补偿，具体包括：对所述第一补偿信号，按照一个地面数字电视信号频域宽度符号向量为处理单位，去除cp部分和保护间隔部分的符号向量；进而对其余部分计算所述第一补偿信号同向分量与所述第一补偿信号正交分量的失配值；进而将所述第一补偿信号的正交分量消除所述失配值，获得第二补偿信号；

s320，对第二补偿信号进行时隙重组，具体包括：对所述第二补偿信号进行串并转换，获得以一个地面数字电视信号频域宽度为列长度，以地面数字电视信号时隙为行长度的矩阵，输出第二处理信号。

进一步地，所述第四子模块的实现方法包括：

s400，对所述第二处理信号进行多载波解调制，具体包括，以单位sin波形为基波，以地面数字电视信号时隙子载波间隔为谐波频率域步进，以地面数字电视信号带宽宽度为谐波频率域长度，以一个地面数字信号频域宽度为谐波时间域步进，以一个地面数字电视信号时隙长度为谐波时间域长度，产生多载波解调制矩阵；进而对所述第二处理信号，与所述多载波解调制矩阵进行乘法运算，获得基带多载波解调制信号和高频多载波解调制信号；进而采用低通滤波器将所述高频多载波解调制信号去除，只保留基带多载波解调制信号，即为多载波解调制矩阵；

s410，根据所述数据信号特征重构向量，对所述多载波解调制矩阵进行信道频率响应补偿，具体包括：对所述数据信道特征向量进行矩阵重排操作，获得数据信道特征矩阵；进而提取所述数据信道特征矩阵的行数据，获得行参考频率响应向量；进而提取所述数据信号特征矩阵的列数据，获得列参考频率响应向量；进而将行参考频率响应向量，以一个地面数字信号频域宽度为单位进行插值，获取行频率响应向量；进而将列参考频率响应向量，以一个地面数字信号载波间隔为单位进行插值，获取列频率响应向量；进而将行频率响应向量和列频率响应向量集合计算，获得频率响应矩阵；进而对所述多载波解调制矩阵和所述频率响应矩阵进行最大似然估计计算，获得频率响应补偿信号；

s420，对所述频率响应补偿信号进行解扰码处理，获得第三处理信号，具体包括：对所述频率响应补偿信号，与地面数字电视协议中扰码根符号向量，进行软异或处理，获得第三处理信号。

进一步地，所述第五子模块的实现方法包括：

s500，对所述第三处理信号进行资源反映射，具体包括，根据地面数字电视协议对业务流数据时频资源位置的定义，对所述第三信号进行资源反映射，获取时频资源信号；

s510，对所述时频资源信号进行星座反映射，具体包括：对所述时频资源信号，按照一个复数符号为一个处理单元，采用最大似然估计算法，进行符号码流匹配，获得第四处理信号。

进一步地，所述第六子模块的实现方法包括：

s600，对所述第四处理信号进行矩阵重组计算，具体包括：对所述第四处理信号，按照地面数字电视协议规定的一个矩阵大小进行行列重排，获得矩阵信号；进而将所述矩阵信号按行数据依次级联，获得交织向量；

s610，对所述交织向量进行内码解码，获得信道解码符号向量，具体包括：对所述交织向量，按照内码长度为一个处理单位，采用有限域消元算法，获得内码解码向量；

s620，对所述内码解码向量进行外码解码，具体包括：对所述内码解码向量，按照外码长度为一个处理单位，采用wbf算法，获得第五处理信号。

进一步地，所述第七子模块的实现方法包括：

s700，产生地面数字电视信号，具体包括，根据地面数字电视协议规定的地面数字电视时隙的信号结构和特点，采用随机信号进行仿真，获取地面数字电视时隙的信号；

s710，获得参考信号，具体包括，根据地面数字电视协议规定的数据信号流程，对第五处理信号进行编码调制处理，获得数据信号；进而将所述数据信号映射到所述地面数字电视时隙信号中，获得参考信号。

进一步的，所述第八子模块的实现方法包括：

s800，获得第六处理信号，具体包括，将所述第二基带信号，以一个地面数字电视信号频域宽度为行长度，转换成第二基带矩阵；将所述参考信号以信号本身为一行，扩展到与所述第二基带矩阵相同列数的参考矩阵；进而将所述第二基带矩阵与所述参考矩阵以行为单位进行一维时域滤波，获得第六处理信号。

进一步的，所述第九子模块的实现方法包括：

s900，计算第六处理信号相邻行对应位置的元素的平均差，获得平均差向量，具体包括：将第六处理信号的第一行的第一个元素与第二行的第一个元素进行求差计算，获得第一差值；依次对第一行后续的元素和第二行后续的对应位置的元素，按照上述求差计算方法进行处理，获得第一行和第二行的所有差值，形成第一差值向量；对第一差值向量进行平均计算，获得第一平均差；进而对第二行和第三行，第三行和第四行，相邻两行依次进行相同处理，形成第二平均差，第三平均差等；进而将上述所有平均差合成，形成平均差向量；

s910，将所述平均差向量和采样频率值进行除法计算，获得信号时间时延向量；

s920，将所述第六处理信号，以行为单位，根据信号时间时延向量进行时间延迟处理，获得第七处理信号。

进一步的，所述第十子模块的实现方法包括：

s1000，对所述第七处理信号相邻行对应位置的元素进行乘加计算，获得累积向量，具体包括：将第七处理信号的第一行的第一个元素与第二行的第一个元素进行共轭相乘计算，获得第一乘积；依次对第一行后续的元素和第二行后续的对应位置的元素，按照上述求取第一乘积的方法进行处理，获得第一行和第二行的所有乘积，形成第一乘积向量；对第一乘积向量进行累积计算，获得第一累积向量；进而对所述第一累计向量进行归一化处理，获得第一归一化累积向量；

s1010，根据第一归一化累积向量计算方法，获得归一化累积向量和角度向量，具体包括：根据第一归一化累积向量计算方法，对第二行和第三行，第三行和第四行，以及后续各相邻两行依次进行相同处理，形成第二归一化累计向量，第三归一化累计向量……；进而将上述所有归一化累计向量合成，形成归一化累积向量；进而对所述归一化累积向量进行角度计算，获得角度向量；

s1020，产生相位补偿滤波器，具体包括：以所述角度向量为相位补偿参数，以所述第七信号行长度为时间长度，以模数转换组件信号采样间隔为时间间隔，构造相位补偿滤波器；

s1030，将所述相位补偿滤波器与所述第七处理信号，以行为单位，进行相位补偿处理，获得第八处理信号。

进一步的，所述第十一子模块的实现方法包括：

s1100，对所述第八处理信号，以列为单位，进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对所述第一图像进行存储；

s1110，对从相邻其它n个地面数字电视基站接收到的地面数字电视信号，其中n≥2，依次按照从第二子模块到第十子模块进行处理，分别获得第二、……、第n图像；进而对所述第二、……、第n图像进行存储。

进一步的，所述第十二子模块的实现方法包括：

s1200，将第一、第二、……、第n图像按照图像中像点的分布进行分割，分别形成第一主要区域和第一次要区域，第二主要区域和第二次要区域，……，第n主要区域和第n次要区域；进而对第一主要区域，第二主要区域，……，第n主要区域进行交集处理，获得主要区域掩模；

s1210，获取主要区域图像和次要区域图像，具体包括：将主要区域掩模和第一图像进行乘法计算，获得第一主要区域图像；进而对第一图像中除去第一主要区域图像的区域定义为第一次要区域图像；进而根据第一主要区域图像和第一次要区域图像获取方法，对第二、……、第n图像分别进行处理，获得第二主要区域图像和第二次要区域图像，……，第n主要区域图像和第n次要区域图像；

s1220，对所述第一、第二、……、第n主要区域图像中的像点进行并集处理，获得主要区域图像；进而对所述第一、第二、……、第n次要区域图像中的像点进行并集处理，获得次要区域图像；

s1230，对所述主要区域图像和次要区域图像进行聚合，获得低空目标图像。

本发明的有益效果是：本发明的低空目标预警系统及实现方法能够解决当前主流系统存在的技术限制，具体有益效果是：

1)本发明的低空目标预警系统部署成本低，系统只包含接收机，且使用的硬件模块均为常用器件，价格低廉。

2)本发明的低空目标预警系统能够从多个不同的角度对低空目标进行观测，提高了对隐身飞机的侦察能力。

3)本发明的低空目标预警雷达安全性好，能够部署在距离敌方较近的地方。

附图说明

图1是本发明提供的基于地面数字电视信号的低空目标预警系统成像场景示意图。

图2是本发明提供的基于地面数字电视信号的低空目标预警系统内部结构示意图。

图3是发明提供的基于地面数字电视信号的低空目标预警系统软件模块结构示意图

图4是第一子模块结构示意图。

图5是第二子模块结构示意图。

图6是第三子模块结构示意图。

图7是第四子模块结构示意图。

图8是第五子模块结构示意图。

图9是第六子模块结构示意图。

图10是第七子模块结构示意图。

图11是第八子模块结构示意图。

图12是第九子模块结构示意图。

图13是第十子模块结构示意图。

图14是第十一子模块结构示意图。

图15是第十二子模块结构示意图。

附图中的符号说明：1.地面数字电视基站，2.预警系统部署在地面上，3.预警目标，4.第一射频信号，5.第二射频信号，6.第一天线，7.第二天线，8.低噪放大器电路，9.带通滤波器电路，10.模数转换器电路，11.通信模块，12.软件模块。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

图1为本发明实施例提供的基于地面数字电视信号的低空目标预警系统成像场景示意图，本系统部署在地面上，预警目标3可以为整个低空中任意方位的目标。地面数字电视基站1向地面360度发射电磁波。本系统通过对从预警目标3反射的电磁波进行信号处理，获得低空目标图像，进而获得预警信息。

图2为本发明提供的基于地面数字电视信号的低空目标预警系统包括硬件模块和软件模块的结构示意图。具体包括：

硬件模块用于获取地面数字电视基站发射的电磁波和从成像区域反射的电磁波。硬件模块包括信号接收模块，通信模块。信号接收模块用来接收来自地面数字电视基站发射的第一射频信号以及从观测区域返回的第二射频信号。包括天线组件，射频组件及模数转换组件。通信模块将信号接收模块的输出的第一信号和第二信号传输至所述软件模块。

天线组件包括第一天线6和第二天线7。所述第一天线6接收来自地面数字电视基站发出的所述第一射频信号4。所述第二天线接收来自观测区域返回的所述第二射频信号5。第一天线和第二天线均为全向天线。

射频组件包括低噪声放大电路8和带通滤波器电路9。具体实施时，低噪声放大电路例如可以采用20db增益；带通滤波器例如可以采用工作频率与地面数字电视信号频率同频，带宽为40mhz。

模数转换组件10将所述射频组件输出的所述信号进行从模拟变换到数字格式，输出第一信号和第二信号。具体实施时，例如可以采用8位模数转换电路。

通信模块11将信号接收模块的输出的第一信号和第二信号传输至所述软件模块。具体实施时，例如可以采用数据传输率为200mbps的串口通信模块。

图3为软件模块结构示意图，软件模块包括第一子模块，第二子模块，第三子模块，第四子模块，第五子模块，第六子模块，第七子模块，第八子模块，第九子模块，第十子模块，第十一子模块，第十二子模块，第十三子模块。

第一子模块将所述通信模块输入至所述软件模块的第一信号和第二信号从射频频段降低至基带，产生第一基带信号和第二基带信号。图4为第一子模块结构示意图，具体是：第一信号和第二信号分别与本地振荡电路产生的信号通过混频器，获得基带高频混合信号；进而将所述混合信号通过低通滤波电路，获得所述第一基带信号和第二基带信号。

第二子模块对所述第一基带信号进行第一处理，进行前置信号同步，消除频率误差，完成信道特征重构，完成相位补偿，输出第一处理信号。图5为第一子模块结构示意图，该模块包括前置信号同步组件，频率补偿组件，信道特征重构组件，相位补偿组件。第二子模块输出第一处理信号。

其中，所述前置信号同步组件用于获取第一基带信号中前置信号的位置，并进行补偿，获得第一同步信号；

其中，所述频率补偿组件用于获取第一同步信号频率偏移，并进行补偿，获得第二同步信号；

其中，所述信道特征重构组件用于获取第二同步信号中数字电视业务流数据所在位置的数据信号频率响应；

其中，所述相位补偿组件用于对所述第二同步信号和所述数据信号频率响应进行滤波，获得第一处理信号。

其中，所述第二子模块的实现方法包括：

s260，获取所述第一二同步信号地面数字电视业务流数据，具体包括：对所述第二同步信号中时间采样点在前置信号长度以前的信号去除，留下地面数字电视业务流数据，亦称为第一处理信号。

第三子模块对所述第一处理信号进行第二处理，消除电压偏移，消除正交失配，时隙重组，输出第二处理信号。图6为第三子模块结构示意图，该模块包括电压偏移补偿组件，正交失配补偿组件，时隙重组组件。第三子模块输出第二处理信号。

其中，所述电压偏移补偿组件用于获取所述第一处理信号的采样时间偏移，并进行补偿；

其中，所述正交失配补偿组件用于获取所述电压偏移补偿组件输出信号正交分量和差分分量的失配，并进行补偿；

其中，所述时隙重组组件用于对所述正交失配补偿后的信号进行矩阵化处理，获得第二处理信号。

所述第三子模块的实现方法包括：

第四子模块对所述第二处理信号进行第三处理，完成信道频率响应补偿、解扰码，输出第三处理信号。图7为第四子模块结构示意图，该模块包括多载波解调制组件，信道频率响应补偿组件，解扰码组件。

其中，所述多载波解调制组件对所述第二处理信号进行多载波解调制，将多路多载波信号变换为单路基带信号，获得多载波解调制信号；

其中，所述信道频率响应补偿组件使用所述多载波解调制组件输出的多载波解调制信号进行频率补偿处理，获得频率响应补偿信号；

其中，所述解扰码组件对所述频率响应补偿信号进行解扰码处理，获得第三处理信号。

所述第四子模块的实现方法包括：

s400，对所述第二处理信号进行多载波解调制，具体包括，以单位sin波形为基波，以地面数字电视信号时隙子载波间隔为谐波频率域步进，以地面数字电视信号带宽宽度为谐波频率域长度，以一个ofdm符合长度为谐波时间域步进，以一个地面数字电视信号时隙长度为谐波时间域长度，产生多载波解调制矩阵；进而对所述第二处理信号，与所述多载波解调制矩阵进行乘法运算，获得基带多载波解调制信号和高频多载波解调制信号；进而采用低通滤波器将所述高频多载波解调制信号去除，只保留基带多载波解调制信号，即为多载波解调制矩阵；

s410，根据所述数据信号特征重构向量，对所述多载波解调制矩阵进行信道频率响应补偿，具体包括：对所述数据信道特征向量进行矩阵重排操作，获得数据信道特征矩阵；进而提取所述数据信道特征矩阵的行数据，获得行参考频率响应向量；进而提取所述数据信号特征矩阵的列数据，获得列参考频率响应向量；进而将行参考频率响应向量，以一个ofdm符号为单位进行插值，获取行频率响应向量；进而将列参考频率响应向量，以一个ofdm子载波间隔为单位进行插值，获取列频率响应向量；进而将行频率响应向量和列频率响应向量集合计算，获得频率响应矩阵；进而对所述多载波解调制矩阵和所述频率响应矩阵进行最大似然估计计算，获得频率响应补偿信号；

第五子模块对所述第三处理信号进行第四处理，完成资源反映射、星座反映射，输出第四处理信号。图8为第五子模块结构示意图，该模块包括资源反映射组件，星座反映射组件。

其中，所述资源反映射组件用于获取第三处理信号中地面数字电视业务流数据；

其中，所述星座反映射组件对所述地面数字电视业务流数据进行符号码流匹配，获得第四处理信号。

所述第五子模块的实现方法包括：

第六子模块对对所述第四处理信号进行第五处理，完成符号解交织、级联解码，输出第五处理信号。图9为第六子模块结构示意图，该模块包括符号解交织组件和级联解码组件。

其中，所述符号解交织组件对所述第四处理信号进行矩阵操作，获得解交织后的信号；

其中，所述级联解码组件将解交织后的信号进行级联解码，获得第五处理信号。

所述第六子模块的实现方法包括：

s620，对所述内码解码向量进行外码解码，具体包括：对所述内码解码向量，按照外码长度为一个处理单位，采用wbf算法，获得第五处理信号。

第七子模块对所述第五处理信号进行调制编码处理并结合地面数字电视信号的时隙结构，输出参考信号。图10为第七子模块结构示意图，该模块包括时隙结构生成组件和资源映射组件。

其中，所述时隙结构生成组件产生地面数字电视信号的时隙信号。

其中，所述资源映射组件将第五处理信号和所述时隙信号进行资源映射，获得参考信号。

所述第七子模块的实现方法包括：

第八子模块将第七子模块输出的参考信号以及第一子模块输出的第二基带信号进行一维时域滤波处理，获取第六处理信号。图11为第八子模块结构示意图，该模块包括距离向滤波组件。

其中，所述距离向滤波组件对参考信号和第二基带信号，以行为单位，进行一维时域滤波，获得第六处理信号。

所述第八子模块的实现方法包括：

第九子模块对第六处理信号进行平均差处理和时间延迟处理，输出第七处理信号。图12为第九子模块结构示意图，该模块包括第一计算组件和第二计算组件。

其中，所述第一计算组件计算第六处理信号相邻行对应位置的数值的平均差，获得平均差向量；

其中，所述第二计算组件对所述第六处理信号，以行为单位，以平均差向量的值为参考值，进行信号时间延迟处理，获得第七处理信号。

所述第九子模块的实现方法包括：

s910，将所述平均差向量和采样频率值进行除法计算，获得信号时间时延向量；

s920，将所述第六处理信号，以行为单位，根据信号时间时延向量进行时间延迟处理，获得第七处理信号。

第十子模块对第七处理信号进行累积处理和相位补偿处理，输出第八处理信号。图13为第十子模块结构示意图，该模块包括第三计算组件和第四计算组件。

其中，所述第三计算组件对所述第七处理信号相邻行对应位置的数值进行乘加计算，获得累积向量；进而对所述累积向量归一化，获得归一化累积向量，进而将归一化累积向量进行角度计算，获得角度向量；

其中，所述第四计算组件对所述第七处理信号，以行为单位，以角度向量为参考值，进行信号相位补偿，获得第八处理信号。

所述第十子模块的实现方法包括：

s1030，将所述相位补偿滤波器与所述第七处理信号，以行为单位，进行相位补偿处理，获得第八处理信号。

第十一子模块对第八处理信号进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个地面数字电视基站接收到的信号，其中n≥2，本实例中，取n＝4，依次按照上述第二子模块到第十子模块的处理流程，分别获得第二、三、四、五图像。图14为第十一子模块结构示意图，该模块包括傅立叶逆变换组件和存储组件。

其中，所述傅立叶逆变换组件，对所述第八处理信号，以列为单位，进行傅立叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它四个地面数字电视基站接收到的信号，依次按照从所述第二子模块到所述第十子模块的处理流程，分别获得第二、三、四、五图像；

其中，所述存储组件分别对第一、二、三、四、五图像进行存储。

所述第十一子模块的实现方法包括：

s1100，对所述第八处理信号，以列为单位，进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对所述第一图像进行存储；

s1110，对从相邻其它4个地面数字电视基站接收到的地面数字电视信号，依次按照从第二子模块到第十子模块进行处理，分别获得第二、第三、第四、第五图像；进而对所述第二、第三、第四、第五图像进行存储。

第十二子模块对对所述第一、二、三、四、五图像进行图像聚合，获得低空目标图像。图15为第十二子模块结构示意图，该模块包括分割组件和聚合组件。

其中，所述分割组件分别对第一、二、三、四、五图像进行分割，获得主要区域图像和次要区域图像；

其中，所述聚合组件对所述主要区域图像和次要区域图像进行聚合计算，获得低空目标图像。

所述第十二子模块的实现方法包括：

s1200，将第一、第二、第三、第四、第五图像按照图像中像点的分布进行分割，分别形成第一主要区域和第一次要区域，第二主要区域和第二次要区域，……，第五主要区域和第五次要区域；进而对第一主要区域，第二主要区域，……，第五主要区域进行交集处理，获得主要区域掩模；

s1210，获取主要区域图像和次要区域图像，具体包括：将主要区域掩模和第一图像进行乘法计算，获得第一主要区域图像；进而对第一图像中除去第一主要区域图像的区域定义为第一次要区域图像；进而根据第一主要区域图像和第一次要区域图像获取方法，对第二、第三、第四、第五图像分别进行处理，获得第二主要区域图像和第二次要区域图像，……，第五主要区域图像和第五次要区域图像；

s1220，对所述第一、第二、……、第五主要区域图像中的像点进行并集处理，获得主要区域图像；进而对所述第一、第二、……、第五次要区域图像中的像点进行并集处理，获得次要区域图像；